黄土高原退耕地的生态恢复

在刈割干扰下,黄土高原退耕地恢复进程中植被从沙蓬（Agriophyllum arenarium)单优群落向以达乌里胡枝子（Lespedeza davurica)为优势种的群落演替。物种增加速度初期快,后期慢,退耕后恢复初期的新增物种主要是沙蓬和白草（Pennisetum flaccidum);中前期主要是茵陈蒿（Artemisia capillaris),可成为群落的次优势种;中后期新增物种主要是多年生豆科植物,只是群落的伴生种,群落中1年生和多年生植物地上生物量分别以8.8%的年平均速率减少或增加,豆科植物地上生物量及所占比例上升,在退耕地恢复过程中,上层土壤中植物地下生物量比例与变化幅度增加,表现出浅层化趋势,退耕地恢复演替1-7年,土壤粘粒和粉粒减少,砂粒增加,7年后变化趋势相反,退耕地0-100cm土壤含水量在恢复期间呈逐渐上升趋势,中期增幅显著,全N和速效N在恢复前期减少,后期增加,在刈割利用下,退耕地恢复过程中土壤全P,速效P和有机C持续衰竭,退耕地恢复到当前稳定的群落所需时间分别为优势种群8-9年,群落9-11年和土壤11-12年。     

跨越边界的生态恢复—第十三届国际恢复生态学大会综述

第十三届国际恢复生态学大会于 2 0 0 1年 1 0月 4～ 6日在加拿大尼尔加拉瀑布城召开。这是继去年在英国利物浦举办的第十二届大会后的又一次规模盛大的大会。由于会议地点与美国纽约接壤 ,部分代表因为 9· 1 1事件的影响没到会 ,但仍有来自世界各地的 3 0 0余名代表参加了这次会议。本届大会的科学主题是“跨越边界的生态恢复”,会议焦点集中在世界著名的“大湖 (Great lake)”区域的生态恢复的实例研究。会议举办地点的地理位置使与会代表深感这一主题既合乎逻辑又富有深远意义。尼尔加拉大瀑布 ,是由加拿大和美国的著名五大源 (苏必利…     

恢复生态学的理论与研究进展

近几年,我国工业革命的速度在不断加快,人口也在不断增加,过度的开垦及其放牧都导致生态环境遭到了严重破坏。再加上整个工业化进程中产生的土地利用变化及其各种污染物的影响,导致全球化生态危机加剧,原本生态环境所具有的产品及其服务功能都在逐步消失。所以,生态受到影响将极有可能会导致人类的可持续化发展受到影响本文现就恢复生态学的理论进行了简单研究,并提出了相关意见及其建议。     

东亚生态恢复——2006年东亚国际恢复生态学大会综述

首届东亚国际恢复生态学大会（International Conference on Ecological Restoration in East Asia 2006）于2006年6月16～18日在日本的大阪（Osaka）召开.会议的主题是“东亚生态恢复”. 本次大会由国际景观和生态工程学协会（International Consortium of Landscape and Ecological Engineering（ICLEE））和亚太地区国际景观生态学联盟（International Association for Landscape Ecology Asia-Pacific Region（IALE Asia-Pacific Region））共同组织举办。     

恢复生态学——退化生态系统生物多样性恢复的有效途径

人类在改造和利用自然的过程中 ,伴随着对自然环境产生负面的影响 ,这种影响以不同的时空规模出现。某些工业上的突发性事件 ,如前苏联的切尔诺贝尔核电站事故 ,巨大油轮的泄油事件等 ,均可在较大的范围且往往是在有限的区域内引起剧烈的生态变动 ,这种灾难性的环境变化随即会对生物多样性产生影响 ;另一种规模的人类活动的影响所引起的变化 ,如长期的工业污染 ,大规模的森林砍伐以及将大范围的自然生境逐渐转变成农业和工业景观 ,则是逐年的、跨区域的、甚至波及整个大陆 ,但这种变化对生物多样性的影响会持续更长的时间 ,因为某些种类会由…     

生态恢复的全球性挑战--第17届国际恢复生态学大会综述

第17届国际恢复生态学大会与第4届欧洲恢复生态学大会合办,于2005年9月13~18日在西班牙的旅游城市萨拉戈萨召开。这是国际恢复生态学大会首次与欧洲恢复生态学大会合并举办,也是国际恢复生态学大会第2次在北美以外的国家召开,其历届仅一次在北美以外的欧洲国家英国召开。西班牙     

自然湿地生态恢复研究综述

湿地由于具有丰富的资源、独特的牛态结构和功能而享有“自然之肾”之称。为了更好地保护和开发利用湿地,世界各国都在积极采取措施阴止湿地的退化或消失,湿地的生态恢复与重建问题已成为生态学和环境科学的研究热点,在全面综述国内外湿地生态恢复研究进展的基础上,对湿地乍态恢复研究的重点和热点进行了探讨和分析,指出我国为做好湿地生态恢复工作尚需进一步加强湿地生态恢复的方法学、基础理论、应用技术和示范推广等方面的研究。     

变化世界中的生态恢复——第92届美国生态学会年会与第18届国际恢复生态学联合大会

第92届美国生态学会年会与第18届国际恢复生态学联合大会于2007年8月5日至10日在美国加利福尼亚州的San Jose召开.这是美国生态学会（Ecological Society of America,ESA）和国际生态恢复学会（The Society for Ecological Restoration （SER） International） 第二次联合举办大型学术会议,来自世界各地的3000多名生态科学工作者参加了这次大会.[第一段]     

了解和恢复生态系统——第87届美国生态学学会年会暨第14届国际恢复生态学大会

第87届美国生态学学会年会暨第14届国际恢复生态学大会于2002年8月4日至9日在美国图森（Tucson）市会议中心召开。这是首次由美国生态学会和国际生态学会两个非常重要的学会共同举办的大型学术会议,盛况空前,有来自26个国家的超过3200人参加了大会。大会共举办了36个专题讨论会,2000多人提供论文并发言;5个墙报专题展,包含900多个墙报展板;另有18个研讨会和晚间19个学术交流会。整个会议的内容涵盖了生态学和恢复生态学研究领域的方方面面。大会还组织了16个主题的野外     

退化生态系统恢复与恢复生态学

恢复生态学起源于100a前的山地、草原、森林和野生生物等自然资源的管理研究,形成于20世纪80年代。它是研究生态整合性的恢复和管理过程的科学。恢复生态学的研究对象是在自然或人为干扰下形成的偏离自然状态的退化生态系统。生态恢复的目标包括恢复退化生态系统的结构、功能、动态和服务功能,其长期目标是通过恢复与保护相结合,实现生态系统的可持续发展。恢复生态学的理论与方法较多,它们均源于生态学等相关学科,但自我设计和人为设计是唯一源于恢复生态学研究和实践的理论。由于生态系统的复杂性,退化生态系统恢复的方向和时间具有不确定性,其恢复的机理可用临界阈值理论和状态跃迁模型进行解释。中国森林恢复中存在的问题包括：大量营造种类和结构单一的人工林忽视了生物多样性在生态恢复中的作用;大量使用外来种;忽视了生态系统健康所要求的异质性;忽略了物种间的生态交互作用;造林时对珍稀濒危种需要缺乏考虑;城镇绿化忽略了植被的生态功能等问题。此外,还介绍了生态恢复的方法、成功恢复的标准,并提出了恢复生态学的发展趋势：恢复生态学尚未形成理论和方法体系,要成熟还有很长的路要走;恢复生态学正在强调自然恢复与社会、人文的耦合;对森林恢复研究要集中在恢复中的障碍和如何克服这些障碍两个方面;鉴于生态系统复杂性和动态性,应停止期待发现能预测恢复产出的简单定律,相反,应该根据恢复地点及目标多样性而强调适应性恢复。     

关于黄土高原生态环境建设问题的讨论

由景观生态学的观点理解生态环境建设,分析了“山川秀美”的涵义,进而讨论了黄土高原生态环境建设的目标、重点、原则、途径等。认为基本农田建设在一定程度上关系到生态环境建设的良性发展,在建造林草植被的同时,加强基本农田建设是不容忽视的重要方面。退耕地不能一味地将其用于生产,要充分考虑生态用地的需要。多用途植物的开发利用,以及包括梯田地埂利用在内的植物种间的合理混合种植,可以将生态效益与经济效益有机地结合起来,对于黄土高原植被的恢复具有重要意义。     

黄土高原林草植被建设的地带性特征

 针对黄土高原现有人工林草植被存在的主要问题,依据天然植被地带性分布规律和实测资料,分析了以水分为主的生态条件及林草植被对水分利用的地带性特征,提出了黄土高原林草植被建设的群落学原理和关键技术。即：依据植被地带分布规律指导人工林草植被建设;选择地带性植被优势种作为主要造林种草的植物种;模拟天然植被结构实行乔灌草复层混交是快速建造稳定植被的科学途径。根据一些“适地适树”树种并不能正常成林的现象,提出造林应强调“适地适林”的原则,同时给出适宜黄土高原不同植被地带林草植被建设的主要树草种和伴生种或四旁绿化树种。     

黄土高原植被恢复成效及影响因素

黄土高原是退耕还林还草工程背景下地表格局及植被变化最为显著的地区之一,评估黄土高原的植被恢复成效及影响因素是促进区域植被恢复政策优化的关键环节。基于不同时间尺度植被覆盖度和植被净初级生产力趋势变化,提出了量化区域植被恢复成效的新方法,采用结构方程模型研究社会经济因素对植被恢复成效的影响及其随时间产生的变化,通过地理加权回归探索气候和关键社会经济因子对植被恢复成效的空间非平稳影响。研究结果刻画了2000—2015年黄土高原植被恢复的持续改善过程:截止2015年,黄土高原88.20%的面积植被恢复成效明显,高值区集中于陕北地区及山西省各县区。农村劳动力的下降使得植被恢复所受人口压力减缓,负影响由-0.95变为-0.86;农业生产力的提升是黄土高原植被恢复成效改善的重要社会经济因素。气候及社会经济因子对黄土高原植被恢复成效的影响呈现显著的空间差异:多年平均降水对黄土高原东部29.30%的地区影响最大,且为促进作用,平均温度是北部和西部风沙草地植被恢复成效的主导影响因子(占总面积20.93%);黄土高原中西部47.02%的地区则受社会经济因素的影响更加明显。当前研究揭示了黄土高原的植被恢复效果及关键影响因子,可为区域植被恢复政策的优化提供科学支撑。     

黄土高原水土流失综合治理技术及示范

黄土高原是我国水土流失严重和生态环境极为脆弱的地区,也是我国\"两屏三带\"生态安全战略格局的重要组成部分。研发及集成相关技术,建立试验示范样板,为该区生态修复与产业发展提供技术支撑成为亟待解决的重要问题。\"黄土高原水土流失综合治理技术及示范\"项目(2016YFC0501700)属于国家重点研发计划\"典型脆弱生态修复与保护研究\"专项。该项目通过6个类型区水土流失治理相关技术的研究及区域尺度上的集成研发,阐明黄土高原脆弱区域生态持续恢复与生态安全中的主要学科发展及相关技术问题。     

晋西黄土区土壤理化特征对长期植被恢复的响应

晋西黄土区具有典型的残塬沟壑地貌特征,该地区植被恢复时间较长,探究植被恢复对土壤理化性质的长期影响,以及开展环境因子长期定位观测,对实现区域生态修复与保护具有重要意义。以晋西黄土区四种典型植被恢复林地(辽东栎次生林地、刺槐人工林地、油松人工林地、侧柏人工林地)为研究对象,测定2006年、2012年、20017年不同土层(0-10 cm、10-20 cm、20-40 cm、40-60 cm、60-80 cm、80-100 cm)土壤理化性质(有机碳、全氮、全磷、全钾、酸碱度、土壤容重、砂粒、粉粒、黏粒),采用主成分分析、冗余分析、相关性分析等统计方法,探讨长期植被恢复下土壤中各因子的变化和相互作用规律,分析不同植被类型对土壤属性时空异质性的影响。结果表明:在长期植被恢复过程中,不同林分土壤有机碳和全氮含量会表现为初期增加,然后下降。土壤全钾和全磷含量则是先减少后增加,植被恢复增强了土壤有机碳和全氮的积累。土壤的酸碱度、容重、砂粒、粉粒、黏粒的变化则不明显,这些属性在植被恢复期内受到的外部影响较小。总体来说,长期植被恢复增加了土壤养分含量、土壤砂粒、土壤粉粒,降低土壤容重、土壤黏粒。相比人工林,辽东栎次生林改善土壤结构、增加土壤肥力的效果最好。冗余分析表明,不同植被类型长期恢复条件下,影响土壤养分含量最主要的属性存在差异,刺槐的土壤粉粒、侧柏的土壤容重对多年土壤养分变化的贡献度最高。本研究结果可为黄土残塬区的长期植被恢复实践工作的生态效益评估提供数据支持和理论依据。     

半干旱黄土高原苜蓿草地撂荒过程土壤水分变化特征

土壤水分是黄土高原植被恢复和生态建设的主要限制因子,明确土壤水分随植被演替的变化规律是阐明黄土高原植被与水分相互作用机制的重要基础。以半干旱黄土高原小流域苜蓿草地撂荒过程为研究对象,通过对2016—2018年生长季苜蓿群落、苜蓿+赖草群落、赖草群落和长芒草群落四种草地群落0—1.8 m土壤水分进行动态监测以及0—5 m深度土壤水分测定,分析不同演替阶段苜蓿草地土壤水分的动态特征,探讨土壤水分对苜蓿草地撂荒过程的响应。结果表明:(1)在苜蓿草地撂荒演替过程中,土壤水分随群落恢复时间的延长呈先增加后降低的变化,降水的年际动态显著影响不同演替群落的土壤水分响应;(2) 0—0.4 m土壤水分主要受降水影响,使得各草地群落在这一层次没有显著差异(P>0.05),而1 m以下的土壤水分含量则主要受植被类型的影响,各草地群落之间存在显著差异(P<0.05);(3) 0—5 m深层土壤水分随群落的演替,1 m以下各土层土壤水分含量逐渐增加,表明撂荒过程中使土壤水分得到了一定程度的恢复。研究结果揭示了苜蓿草地撂荒过程土壤水分的变化规律,可为黄土高原生态恢复提供理论依据。     

黄土丘陵区典型小流域不同植被恢复方式土壤理化性质差异及其影响因素

黄土高原不同小流域由于环境特点和植被恢复方式的不同,导致其生态效益存在地带性差异。为了研究不同环境和植被恢复方式下土壤理化性质的差异性及影响机制,选取黄土高原两个小流域不同植被恢复方式(油松人工林、侧柏人工林和自然恢复对照)作为研究对象,对比分析植被恢复方式和环境特点对土壤养分储量和水分状况,以及植被生长状态等生态恢复效益的影响和贡献。结果表明:(1)吉县自然恢复下全氮含量最高,均值为0.79g/kg;有机碳均值含量表现为定西油松最高,吉县对照次之,其均值分别是16.91g/kg,13.46g/kg;全磷含量和全钾含量最高的是吉县油松样地和定西的侧柏样地,其均值为2.40g/kg和23.43g/kg。(2)土壤速效氮、速效磷、速效钾的含量,吉县的油松样地、侧柏样地和自然对照样地分别高于定西2.89%,81.03%和7.49%。(3)基于主成分分析(PCA)和方差分解(VP)结果,在不同小流域影响土壤养分和水分含量的主要因素有所差异。其中吉县和定西小流域影响土壤养分的主要因素分别为土壤物理性质和植被属性,解释度分别为79.92%、55.3%;而土壤含水量主要受降水量和土壤-植被共同影响,其解释度分别为87.06%、43.53%。综上结果表明,多雨条件的吉县地区植被适合自然恢复,而相对干旱的定西地区植被则适合人工恢复。考虑黄土高原植被恢复的人工和自然恢复方式,结果证明不同小流域的降水量与土壤含水量等环境特点影响植被生长状态和植被恢复的生态效益,可为因地制宜的科学植被恢复策略提供数据和理论支持。     

融合生态安全格局和基于自然解决方案的山水林田坝草一体化保护和系统治理

山水林田湖草沙生命共同体理念是当前我国落实生态文明建设的重要遵循,基于自然的解决方案(Nature-based Solutions,NbS)理念综合考虑社会、经济和生态效益以应对多样化挑战,实现“社会-生态”系统可持续管理,与生命共同体理念高度契合。生态安全格局是整合生态要素和优化空间配置的有效工具。以黄土高原沟壑区的皇甫川入黄小流域为研究区,提出了NbS指导下的“风险-格局-路径”生态修复框架。基于景观生态风险评价诊断流域“社会-生态”系统问题,构建源地-廊道-节点式生态安全格局,依据NbS八大准则设计“修复措施-生态效益-人类福祉”的NbS生态修复路径。建立“要素-问题-准则-策略”逻辑关系,实现NbS修复路径的全要素空间落位。结果表明:(1)皇甫川入黄小流域景观生态风险空间分异显著,干流周围及流域南部风险高,高与较高风险区、中风险区、低与较低风险区分别占全区面积的21.43%、25.56%、53.01%。(2)流域内共识别18个生态源地、153条生态廊道和86个生态节点,生态源地与廊道分布较均匀,生态节点在流域西北部分布较少。(3)设计流域“川道改造＋坡沟共治＋矿山重塑”三位一体的山水林田坝草一体化保护和系统治理策略,布局3大类10小类共计80个修复工程。(4)修复策略NbS自评估总分值86.04%,与NbS准则高度匹配。在NbS理念指导下,利用生态安全格局进行山水林田坝草要素生态过程耦合、空间布局协同,为流域维护生态安全、治理系统问题、实现可持续发展提供了有益实践。     

半干旱黄土小流域不同恢复方式对生态系统多功能性的影响

在黄土高原大规模退耕还林（草）背景下,植被恢复对生态系统功能会产生极大影响。以往研究多为比较不同恢复方式或植被类型的单一生态系统功能,对生态系统多功能性的研究亟待加强。因此,基于甘肃定西龙滩流域3种恢复方式（天然荒草、自然恢复、人工恢复）6种植被类型（长芒草草地、赖草草地、苜蓿草地、柠条灌丛、油松林、山杏林）38个样地调查数据,选取与土壤养分储存与循环、水源涵养、初级生产力、多样性维持等相关的23个功能指标利用平均值法量化生态系统多功能性。研究结果显示,（1）除营养物转化与循环功能外,其余土壤相关的生态系统功能在不同恢复方式与植被类型间均具有显著性差异（P<0.05）。人工恢复植被的土壤肥力显著高于自然恢复植被;人工恢复植被中土壤肥力从高到低依次为柠条灌丛、苜蓿草地、山杏林、油松林。自然恢复植被的水源涵养功能显著高于人工恢复植被。（2）除植物生长策略外,其余植物相关的生态系统功能在不同恢复方式与植被类型间均具有显著性差异（P<0.05）。人工恢复植被中地上初级生产力从高到低依次为山杏林、油松林、柠条灌丛、苜蓿草地,并显著高于自然恢复植被。人工恢复植被中植物养分吸收能力从高到低依次为苜蓿草地、柠条灌丛、油松林、山杏林,并显著高于自然恢复植被。自然恢复植被的物种多样性显著高于人工恢复植被。（3）生态系统多功能性在不同恢复方式与植被类型间均具有显著性差异（P<0.05）。生态系统多功能性表现为人工恢复植被高于自然恢复植被,但人工恢复植被的水源涵养功能与物种多样性均低于自然恢复植被,不利于生态系统的可持续发展。研究认为,在植被恢复具体实践中,应针对不同的恢复目标,根据各植被类型的功能特征,制定因地制宜的植被恢复战略。     

亚高山森林自然与人工恢复对土壤涵水能力的影响

西南亚高山原始针叶林被大规模采伐后,在皆伐迹地上营造了大量云杉林进行人工恢复。但关于这些人工林的土壤涵水能力如何,一直没有系统深入的研究与评价。选择川西米亚罗林区系列不同林龄云杉人工林(20 a、30 a、40 a、70 a)为对象,以相邻同龄自然更新恢复的针阔混交林为对照,比较人工林土壤涵水能力随着演替进程的动态及其与自然恢复次生林之间的差异,结合人工与自然恢复后的林地特征(如细根生物量、凋落物储量和土壤有机碳等)和土壤物理结构参数等差异,阐释自然与人工恢复后土壤涵水能力差异的影响因素。结果显示:随着人工林演替,土壤0—40 cm层最大持水量随林龄的增加而降低,但变化不显著,从20年的2200 t/hm~2下降到70年的2138 t/hm~2,年平均下降速率为1.24 t/hm~2;然而在自然次生林中,土壤最大持水量随着林龄的增加呈现出波动式变化,从20年的2142 t/hm~2增加到40年的2565 t/hm~2,到70年又下降为2302 t/hm~2。通过土壤持水特性与林地凋落物贮量、细根生物量和土壤物理结构参数的相关分析表明,由不同恢复途径导致的林地土壤有机碳含量、凋落物特性及细根差异,进而改变土壤物理结构是影响土壤持水性能差异的主要因素。这些结果说明,从土壤持水量角度考虑,在对采伐迹地进行造林恢复时,应尽量避免营造结构单一、高密度的人工纯林,应选择营造针阔混交林的模式进行恢复。